课题3 金属资源的利用和保护 教案（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 九年级 学期 春季
课题 金属资源的利用与保护
教学目标
1.通过对钢铁锈蚀条件的探究，进一步加深对科学探究各要素的理解。 2.依据钢铁锈蚀的条件和控制化学变化的原理，寻找减缓钢铁锈蚀的办法。 3.了解金属腐蚀的危害，体会化学科学在解释或解决生产、生活和社会问题中的重要作用
教学内容
教学重点： 1.钢铁锈蚀条件的探究。
2.减缓钢铁锈蚀的办法。
教学难点： 钢铁锈蚀条件的探究。
思维导图
教学过程
【导入】亲爱的同学们你们好，我是来自宿迁市钟吾国际学校的李乃姣老师。化学是一门以实验为基础的科学，让我们走进实验室看一看。 我们看到很多的铁制品都已锈蚀。据报道现在世界每年因腐蚀而报废的金属制品相当于年产量的20%-40%。这是多么惊人的数字。我们今天就来继续学习《金属资源的利用和保护》 【问题】铁制品生锈的条件是什么呢？这是某化学活动小组同学的一些观点，请同学们阅读，思考并提出自己的想法 【学生】我赞同第5个观点，铁生锈与水和氧气有关。 【教师】这里有一些药品和仪器，请同学们一起讨论，设计实验方案，来验证你们的猜想。 【学生】我准备做三组实验，第一支试管里只放铁钉和水，水的高度到铁钉的一半。第二支试管里放铁钉和水，水漫过铁钉。第三支试管里只有铁钉，没有水。 【教师】很好，我们同学已经学会控制变量的方法来设计对比试验了。你们的方案与老师的非常相似，但略有不同，大家看下不同在哪，为什么？ 【学生1】第2支试管中用煮沸的蒸馏水，可以赶走水中溶解的氧气。水面上还有植物油，可以起到隔绝氧气的作用。 【学生2】第3支试管中放了干燥剂，还用橡皮塞塞上，可以除尽管内空气里的水蒸气。 【教师】咱们同学真是慧眼如炬，那我们一起动手实验。 【视频】铁钉锈蚀条件的探究 【教师】现在我们总结一下，这三组实验中铁制品分别与哪些因素接触？现象分别是什么？ 【学生1】第一组与氧气和水都接触，第二组只与水接触，第三组只与氧气接触。只有第一组铁钉生锈，其他都没生锈。 【教师】那你由哪些实验现象可以判断出，铁制品锈蚀需要氧气？哪些实验现象可以判断出，铁制品锈蚀需要水呢？ 【学生2】实验1和2对比说明铁制品锈蚀需要氧气，1和3对比，说明铁制品锈蚀需要水。 【小资料】切过咸菜的菜刀，不及时清洗，一夜之后就锈蚀了。 【总结】由此可见，铁制品锈蚀的条件是铁与氧气和水或水蒸气同时直接接触。钢铁的成分和环境的温度、湿度、酸碱性都会影响钢铁锈蚀的快慢。所得的铁锈是混合物，其主要成分是氧化铁。 【问题】 铝比铁更易与其他物质发生反应，但生活中我们很少见到铝制品锈蚀，这是为什么？ 【学生】铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程。铁制品锈蚀需要条件，例如，要有能够发生反应的物质，反应物要能相互接触，生成物不会对反应起阻碍作用，等等。铝和氧气反应生成的致密的氧化铝箔膜，能覆盖铝的表面，从而保护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反应生成的铁锈（主要成分是Fe2O3 xH2O）很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应，因此铁制品可以全部锈蚀。 【总结】这是因为铝和氧气生成了致密而坚固的氧化铝薄膜，能覆盖在铝的表面，阻止内层铝和氧气的反应。而铁锈疏松多孔不能阻止里层的铁与氧气和水继续反应，因此可全部锈蚀。所以对于已经生锈的铁制品，必须尽快除锈！ 物理方法——打磨 化学方法——用酸浸泡 【问题】根据铁锈蚀的条件，你对防止铁制品锈蚀有什么建议？ 【学生1】隔绝铁制品与氧气和水的接触 【图片】生活中防锈的措施有哪些？ 【学生】汽车、自行车的车身用刷油漆的方式来防锈；自行车把手用镀不活泼金属的方式来防锈；链条和齿轮用涂油的方式防锈；搪瓷盆防锈是在表面覆盖搪瓷，汤锅防锈是制成不锈钢锅；菜刀防锈是保持表面干燥。 【教师】说得非常好，补充一点，汽车排气管防锈的方法是在其表面形成致密的氧化膜，我们也叫它“烤蓝”。 【总结】1、保持铁表面干燥和清洁——洁身自好 阻止钢铁与氧气、水的接触——穿“防护服” 改变金属组成和结构——改善体质 【过渡】金属矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）。如何保护金属资源呢？ 【总结】1、防止金属的锈蚀 回收和利用废旧金属 3、寻找金属的代用品 4、合理开采矿物 【视频】废弃金属回收的公益广告 【总结】由视频可以看出，回收废弃金属可以节约大量金属资源。其实不仅如此，废弃金属回炉冶炼比用金属矿石的冶炼更容易、更清洁，还能节约大量能源。比如用废弃铝制易拉罐制作新的易拉罐，可以节约20%的资金，同时还可以节约90%-97%的能源。此外金属的随意丢弃还会破坏我们的生态环境，造成环境污染，因此回收废弃金属的意义有： (1)节约资源和能源；(2)减少金属对环境的污染 【总结】本节课围绕金属资源，了解了铁制品锈蚀的条件，并依据钢铁锈蚀的条件和控制化学变化的原理，寻找减缓钢铁锈蚀的办法，还研究了金属资源保护的方法。这是课后习题，请同学们认真完成。今天的课就上到这里，同学们再见。